金属热处理

作者：吴一若, 谢峰, 张月霞, 张毓军, 刘满红, 胡瀚杰, 陈全龙, 周志明

单位：1.重庆理工大学 材料科学与工程学院, 重庆 400054;；2.重庆建设工业(集团)有限责任公司, 重庆 400054;；3.重庆铁马工业集团有限公司, 重庆 400050;；4.重庆交通大学 绿色航空技术研究院, 重庆 401135

关键词：TC4钛合金,多弧离子镀,等离子渗氮,CrAlSiN涂层,耐磨性能

基金：重庆市技术创新与应用产业类重点项目(cstc2019jscx-zdztzxX0072);重庆市英才计划(2020RC22);重庆市巴南区科技项目(2021TJZ013)

为了提高TC4钛合金表面硬度和耐磨性能,通过等离子渗氮技术和多弧离子镀技术相结合的方法对TC4钛合金进行表面改性处理。通过扫描电镜、维氏显微硬度计、三维轮廓仪、高速往复摩擦磨损试验仪和电化学工作站,对比研究了TC4钛合金、渗氮层和CrAlSiN涂层的显微组织、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能。结果表明,经渗氮处理后,TC4合金表面渗氮层硬度提高了约2倍,在此基础上制备的CrAlSiN涂层的平均硬度高达3222 HV0.025,涂层表面存在少许大颗粒和凹坑;CrAlSiN涂层平均摩擦因数为0.22,磨损机理主要为粘着磨损,对磨副的材料粘着到涂层表面,而涂层几乎无磨损,耐磨性能显著提高。CrAlSiN涂层的自腐蚀电位为-0.542 V,比TC4钛合金基体的自腐蚀电位-0.747 V正移了0.205 V,表明在渗氮层基础上沉积CrAlSiN涂层显著提高了合金的耐电化学腐蚀性能。

来源：2022年第6期

《金属热处理》期刊编辑部

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